Урожайность и качества зеленой массы сортов люпина узколистного селекции ФИЦ картофеля имени А. Г. Лорха

Полный текст

Введение

На современном этапе развития человечества значительно увеличилась степень антропогенного воздействия на все природные ресурсы, в том числе и на земли, отнесенные к категории «сельскохозяйственного назначения». Разрушение поверхностного слоя почвы идет быстрее его восстановления. Следствием этого процесса становится снижение плодородия почвы. Особенно сильно проявляется это явление на почвах с невысоким природным уровнем плодородия. В настоящее время воспроизводство почвенного плодородия является актуальной задачей.

Материалы и методы

Один из основных методов, способствующих увеличению плодородия почвы, – использование в севообороте бобовых культур. Благодаря процессу симбиотической азотфиксации, атмосферный азот воздуха может быть использован бобовыми культурами как источник этого элемента. В зависимости от степени долголетия они могут накапливать азот в количестве от 50 до 150 кг/га [1–4]. За счет своей большой биомассы бобовые культуры способствуют увеличению содержания органического вещества в поверхностном слое почвы [1–3]. К сожалению, доля бобовых растений в структуре посевных площадей не превышает 10 % [3, 5, 6].

Расширение посевов растений семейства бобовых позволит создать благоприятные условия для восстановления почвенного плодородия и будет способствовать его расширенному воспроизводству.

Культурные однолетние бобовые растения являются неотъемлемой частью структуры посевных площадей в Нечерноземной зоне Российской Федерации (далее – РФ) и Кировской области, в частности. Здесь в основном возделываются горохи (посевной и полевой (пелюшка)), вика, реже – бобы. Однолетний люпин, и в первую очередь вид узколистный, может существенно заменить часть площадей, занятых однолетними горохом и викой [1–9]. Поэтому перед нами стоит вопрос исследования возможностей однолетнего люпина в сельскохозяйственном производстве.

Цель исследований – оценка сортов люпина узколистного селекции Ленинградского НИИСХ филиала ФГБНУ ФИЦ картофеля имени А. Г. Лорха по уровню урожая и качеству вегетативной массы.

Полевые опыты в 2022–2023 гг. по изучению возможностей сортов люпина узколистного проведены в ФГБОУ ВО Вятский ГАТУ по типу эколого-географического испытания (далее – ЭСИ). Почва участка дерново-подзолистая среднесуглинистая. Оценивали сорта люпина узколистного селекции Ленинградского НИИСХ: Аккорд, Федоровский и Меценат. В исследовании сорта люпина сравнивали с контролем 1 (К1 – горох посевной Указ) и контролем 2 (К2 – пелюшка Рябчик). Обработка почвы – типичная для Нечерноземной зоны РФ (зяблевая вспашка, ранневесеннее боронование, комбинированная обработка). Под предпосевную культивацию внесена азофоска N₁₆P₁₆K₁₆ по 30 кг д.в. на 1 га. Посев проведен селекционной сеялкой ССФК-7М в середине мая (2022 и 2023 гг. 16.05 и 14 14.05 соответственно). Глубина посева и норма высева семян (1.3 млн всх. сем./га) – стандартные для производственных условий в Кировской области. Размер делянки опыта размещены в 4-кратной повторности по 4.5 м² каждая. Сорта для оценки на урожайность и качества зеленой массы бобовых убирали в фазу массового цветения культуры. Оценку урожайности вегетативной массы проводили по методике конкурсного сортоиспытания (далее – КСИ). Оценка биохимического состава массы проведена аккредитованной испытательной лабораторией ООО НПП «МЕДБИОТЕХ» (г. Киров) методом «мокрой химии» (по ГОСТ). Полученные экспериментальные данные подвергали математической оценке с помощью статистического и дисперсионного анализов.

Результаты и их обсуждение

Вегетативная масса однолетнего люпина (узколистного) имеет высокую кормовую ценность [2, 3], особенно сортов с низким содержанием алкалоидов, а также в сидеральных целях.

 

Урожайность вегетативной массы (зеленой) зернобобовых, т/га

Vegetative (green) matter yield of leguminous crops, t/ha

Сорт	2022 г.			2023 г.
	Среднее	± к Указ	± к Рябчик	Среднее	± к Указ	± к Рябчик
Указ (К 1)	44.6	—	+5.8	42.1	—	–7.2
Аккорд	82.8	+38.3	+44.0	58.8	+16.7	+9.5
Федоровский	69.1	+24.6	+30.3	71.6	+29.5	+22.3
Меценат	72.4	+27.8	+33.6	67.6	+25.5	+18.3
Рябчик (К 2)	38.8	–5.8	—	49.3	+7.2	—
НСР05		4.4	4.4		3.6	3.6
НСР01		5.8	5.8		4.8	4.8

 

Количество вегетативной массы изучаемых сортов бобовых культур естественной влажности на единицу площади в 2022 и 2023 гг. приведена в таблице. У люпина урожайность зеленой массы в 2022 г. была значительно выше по сравнению горохом и пелюшкой. Вегетативная масса люпинов оказалась на 55.1–85.8 % больше по сравнению с горохом сорта Указ и на 78.2–113.5 % больше по сравнению с горохом сорта полевой Рябчик. Наибольшая величина вегетативной массы отмечена у сорта Аккорд – 82.8 т/га.

Усредненная урожайность зеленой массы бобовых в 2023 г. уменьшилась на 6 % и составила 57.8 т/га по сравнению с предыдущим годом – 61.6 т/га. В целом по урожайности сортов люпина сохранилась та же тенденция, что и годом ранее – достоверная прибавка урожайности по сравнению с контролем: Указ – на 39.7–70.2 % и Рябчик – на 19.2–45.2 %.

 

Рисунок 1. Высота растений зернобобовых культур в период уборки, см.

Figure 1. The height of leguminous plants towards the green matter cutting period, cm.

 

В период уборки определяли высоту растений (рис. 1): у сорта люпина узколистного она несущественно отличалась от растений гороха как в 2022 г. (на 4.5–8.5 см), так и в 2023 г. (на 2.6–6.8 см). В 2022 г. растения гороха полевого сорта Рябчик достигали 91.3 см, а в 2023 г. – 90.8 см. Высота растений гороха полевого на 30–38 % выше, чем растения люпина. В 2023 г. сложились менее благоприятные погодные условия для роста и развития растений зернобобовых по сравнению с 2022 г. Растения люпина узколистного сортов Федоровский и Меценат отличались самой слабой стимуляцией высоты (4 %).

Зеленую массу убранных растений изучаемых сортов оценивали по основным показателям химического состава в нативном виде и абсолютно сухой пробе. Результаты исследований отражены на рис. 2 и 3.

 

Рисунок 2. Содержание в сухой пробе (натуральной влажности), %.

Figure 2. Content in the dry sample (naturally moist), %.

 

Рисунок 3. Содержание в сухой пробе (абсолютно сухой пробе), %.

Figure 3. Content in the dry sample (absolutely dry), %:

 

Растения изучаемых сортов люпина в 2022 г. значительно уступили контролю по содержанию сухого вещества (рис. 2). У растений люпинов количество сухого вещества составляло 14.5–16.2 %, тогда как у растений гороха – 23.5–27.5 %. В 2023 г. по количеству сухого вещества сорта люпина, так же как и в предыдущем году, уступили контролю (гороху и пелюшке).

Зеленая масса люпинов в 2022 г. содержала больше азота по сравнению с контрольными вариантами (Указ – на 24.5–31.5, и Рябчик – на 8.3–14.3 %). Максимальное его содержание – у сортов Меценат и Федоровский – 2.63 и 2.60 % соответственно. В следующем году тенденция более высокого содержания азота в массе люпинов, по сравнению с контролем сохранилась, но появилась разнонаправленная зависимость: сорта Аккорд и Меценат снизили уровень показателя на 4–11 %, а Федоровский – повысил на 12 %.

Накопление протеина зависит от содержания азота в зеленой массе, и поэтому тенденции величины протеина и азота сходны по годам исследований.

Содержание жира у растений всех изучаемых образцов в 2022 г. находилось примерно на одном уровне (1.9–2.2 %). В последующем году наблюдалась иная зависимость: средневзвешенное содержание жира бобовых уменьшилось до 1.8 %. При чем значительное снижение отмечено у пелюшки Рябчик и люпина Федоровский на 0.5 и 0.6 % соответственно в абсолютных единицах.

Наименьшее содержание сырой золы (5.8%) в 2022 г. отмечено у контроля Указ. У сортов люпина селекции Ленинградского НИИСХ уровень данного показателя достиг 6.6–6.8 %. В 2023 г. наблюдали такую картину: в контрольных вариантах содержание золы понизилось на 10 %, или в абсолютных единицах на 0–0.7 %, а у сортов люпина возросло на 14–25 %.

Значимых отклонений по обменной энергии в 2022 г. между изучаемыми сортами не отмечено – уровень 9.3–9.6 МДж/кг (рис. 3). Последующий год показал, что количество обменной энергии у сортов люпина (на 4–10 %) и пелюшки Рябчик (на 3 %) снизилось в относительных единицах по сравнению с контролем Указ, хотя средневзвешенный уровень по опыту остался таким же – 9.4 МДж/кг.

Повышенное содержание азота и сырого протеина в сухой пробе у сортов люпина наблюдалось в оба исследуемых года. Наибольший уровень этих показателей отмечен у люпина Федоровский (в 2022 г. – 2.9 и 18.1 % и в 2023 г. – 2.9 и 18.4 % соответственно).

Количество сырой клетчатки у люпинов в 2022 г. находилось на уровне гороха полевого 26.9–27.5 и 26.2 % соответственно (по абсолютно сухой пробе). 2023 год охарактеризовался более контрастными значениями: у сортов люпина значительно возросло содержание сырой клетчатки по сравнению с контролем Указ (20.2 %) на 4.4–10.0 % и максимальное значение (30.2 %) получено у сорта Меценат. По сравнению с предыдущим годом, у контрольных вариантов содержание сырой клетчатки уменьшилось на 1.2–4.0 %, как и у сортов люпина – на 0.7–2.9 %, исключение составил сорт Меценат – количество клетчатки в 2023 г. увеличилось на 2.4 % по сравнению с 2022 г.

Заключение

В условиях 2022–2023 гг. все сорта люпина узколистного формируют урожайность вегетативной массы существенно выше контроля: гороха Указ и пелюшки Рябчик. В пробах зеленой массы люпина натуральной влажности содержание биохимических показателей выше, чем у контрольных сортов. По обменной энергии в вегетативной массе бобовых в 2023 г. выявили контрастные различия: у контрольных сортов 5.2–6.1 МДж/кг, а у сортов люпина – выше на 30 % (до 7.5–8.5 МДж/кг). Сорта люпина узколистного, созданные в Ленинградском НИИ филиала ФГБНУ ФИЦ картофеля имени А. Г. Лорха, характеризуются более высоким уровнем биохимических показателей вегетативной массы по сравнению с горохом. Сорта люпина узколистного в условиях Кировской области формируют высокие качества и урожайность зеленой массы.

Об авторах

Сергей Александрович Емелев

Вятский государственный агротехнологический университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: emeleffsergej@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0003-4178-051X
Scopus Author ID: 57219355429

кандидат сельскохозяйственных наук, доцент кафедры биологии растений, селекции и семеноводства, микробиологии

Россия, 610017, Киров, Октябрьский пр-кт, д. 133

Елена Сергеевна Лыбенко

Вятский государственный агротехнологический университет

Email: elenalybenko@rambler.ru
ORCID iD: 0000-0001-8853-1903

кандидат сельскохозяйственных наук, доцент кафедры общего земледелия и растениеводства

Россия, 610017, Киров, Октябрьский пр-кт, д. 133

Андрей Анатольевич Хлопов

Вятский государственный агротехнологический университет

Email: akhlopov@yandex.ru
ORCID iD: 0009-0003-3774-4329

кандидат сельскохозяйственных наук, доцент кафедры общего земледелия и растениеводства

Россия, 610017, Киров, Октябрьский пр-кт, д. 133

Список литературы

Дополнительные файлы